Испускание - у-лучи
Cтраница 3
Радиоактивный распад Cs137 в 82 случаях из 100 сопровождается испусканием у-лучей с Е 0 66 Мэв; никакие другие - лучи не испускаются. [31]
Один из путей, которыми осуществляется деление ядер при цепной ядерной реакции, выглядит так: уран 235U, захватывая медленный нейтрон п, распадается на два радиоактивных осколка - цезия 140Се и рубидия 94Ш и несколько нейтронов. Осколки претерпевают цепочку р - - превращений, сопровождаемых испусканием у-лучей. Конечные продукты - церий 14 Се и цирконий 94Zr - стабильны. Используя таблицу Менделеева, записать все семь ядерных реакций с указанием массового числа А и зарядового Z всех частиц, участвующих в реакциях. [32]
Неопределенность в энергии возбужденного состояния приводит к немонохроматичности - у-излучения, испускаемого при переходе ядра из возбужденного состояния в основное. Эту немонохроматичность принято называть естественной шириной ( Г) линии испускания у-лучей. [33]
Максимальная энергия нейтронов из Be, возбуждаемых лучами полония с полной энергией (: л 5 25 - 106эв), равна 7, 8 - К) 6 эв. До сих пор мы предполагали, что эта группа нейтронов не сопровождается испусканием у-лучей. И / а 2 3 - 10 эп; последнее число точно соответствует границе возбуждения у-лучей. Затруднение, связанное с этим объяснением, заключается и том, что в излучении Ро - - Be группа нейтронов с энергией 3 - 10 эв не наблюдалась. [34]
Если приведенные выше формулы справедливы, то медленные нейтроны из Na23 и А127 должны сопровождаться у-лучамп с энергией в несколько миллионов вольт. Энергия превращения этих элементов должна, таким образом, в значительной своей части расходоваться на испускание у-лучей очень большой энергии. [35]
В этом отношении чрезвычайный интерес представляют опыты Тиб о ( 1934 г.), которому удалось показать, что прохождение позитронов сквозь материю сопровождается испусканием у-лучей как раз той частоты, какая должна получаться при превращении двух частиц, имеющих каждая массу электрона, в два кванта радиации ( § 593), имеющие такую же массу. [36]
До сих пор мы предполагали, что испускание этой группы нейтронов не сопровождается испусканием у-лучей. В этом предположении испускание у-лучей с энергией 4, 8 - 10е эв должно сопровождать испускание группы нейтронов с максимальной энергией 3 - Ю6 эв при Wa 5 25 - 106 эв; энергия этой группы нейтронов станет равной нулю примерно при W 2 3 - 10е эв, что точно соответствует порогу испускания у-лучей. Трудность такой интерпретации состоит в том, что и излучении Ро Ве не наблюдалось группы нейтронов с энергией 3 - Ю6 эв. [37]
Реакции отдачи являются единственным практическим способом разделения ядерных изомеров. Первый из них существует в двух изомерных формах: Вг80 с повышенной энергией, который с полупериодом 4 5 час. Изомерный переход сопровождается испусканием у-лучей и электронов внутренней конверсии, которые уносят избыточную энергию, а образующийся изомер Вг80 получает энергию отдачи. Ее недостаточно для того, чтобы атом этого изомера мог разорвать связи в молекуле и вырваться из нее. Действительно, суммарная энергия у-фотонов при изомерном переходе брома равна 0 084 Мэв, что согласно ( 5 - 27) сообщает атому брома энергию всего лишь в 0 05 эв, соизмеримую с энергией тепловых движений при обыкновенных температурах. Согласно ( 5 - 29), внутренняя конверсия ( при той же энергии испускаемых электронов) сообщает атому Вг80 энергию отдачи на один порядок больше, но и ее недостаточно для разрывания химических связей. Тем не менее в этом и во многих других случаях изомерный переход путем внутренней конверсии ведет к освобождению атомов образующегося изомера в таких формах, в которых он может быть отделен от исходного изомера. Происходит это благодаря эффекту Оже. После того как конверсионные электроны уходят с К - или 1-уровней, вакантные места заполняются переходом электронов с более высоких уровней, а освобождающаяся при этом энергия излучается в виде фотонов рентгеновских частот. Они могут вызывать внутренний фотоэффект на внешних валентных электронах и вырывать их из оболочки атома. При этом изомерный атом превращается в многозарядный ион, который может покинуть молекулу, так как ее стабильность нарушается при такой ионизации. [38]
Исследование излучений, возбуждаемых во фторе, в натрии, магнии и алюминии, связано с очень большими трудностями, вследствие слабой интенсивности этих излучений, в особенности излучений натрия и магния. Тем не менее, нам удалось установить что фтор, алюминий и натрий при облучении а-лучами полония испускают нейтроны. Эмиссия нейтронов сопровождается, невидимому, испусканием у-лучей. [39]
Используя типичное для Fe при комнатной температуре значение коэффициента тепловой диффузии 0 22 см2 / сек, можно найти, что величина Dt 1 равна 1 5 - 10 - 4 см; это значит, что до того среднего момента времени, когда будет испущен мессбауэровский квант, энергия распределится между 3 - Ю11 атомами. Таким образом, здесь не ожидают измеримого эффекта. Эксперимент представляется более перспективным, если исследовать временную зависимость вероятности безотдачного испускания у-лучей. Это можно сделать с помощью простого метода совпадений, в котором для получения начального отсчета времени избирательно детектируется предшествующее ( более высокой энергии) событие, а сложный частотный спектр, получающийся при введении временного разрешения, интегрируется с помощью поглотителя с широкой резонансной линией. [40]
Ток, создаваемый литиевым излучением, очень мал. Сравнение результатов исследования поглощения в парафине и свинце показывает, что излучение состоит из нейтронов и фотонов. Испускание у-лучей начинается, когда W & достигает значения 3 - Ю6 эв. [41]
Было найдено, что спектр у-лучей состоит из резких линий определенной длины волны. Эти длины волн, вообще говоря, очень малы и не могут быть измерены рент-геноспектрографом с большой точностью, так как угол отражения от кристалла настолько мал, что становится трудньш различить отраженный и прямой пучок лучей. Для изучения у-лучей с успехом применяются два других хорошо известных явления: фотоэлектрический эффект и эффект Комптона, Испускание рентгеновских лучей объясняется изменением энергетических состояний атома. Аналогично, испускание у-лучей может быть приписано изменениям энергетических состояний ядра. Имеется правдоподобное предположение, что испускание а - или ( j - частицы может привести к образованию ядра в возбужденном состоянии, у-лучи испускаются при переходе образовавшихся возбужденных ядер в более низкие возбужденные состояния или в основное состояние. Имеется много-экспериментальных доказательств того, что у-лучи испускаются образовавшимся ядром. [42]
Ширина большинства уровней радиационного захвата медленных нейтронов составляет - 0 1 зв, что соответствует времени жизни - 10 - 14 сек, весьма большому по сравнению со временем, которое необходимо нуклону для пересечения объема ядра. Ширину можно разделить на две части, как это сделано в формуле (20.12): на ширину рассеяния Г8 и ширину реакции Гг; первая ширина в случае нейтронов обыкновенно обозначается через Гп. Ширина реакции в свою очередь может быть разделена на парциальные ширины, соответствующие различным реакциям, которые могут иметь место. В случае медленных нейтронов единственной энергетически возможной реакцией ( кроме упругого рассеяния) обычно является испускание у-лучей. Главным исключением являются Li6 и В10; они под действием бомбардировки медленными нейтронами испускают а-частицы. [43]
Это относится в особенности к заряженным частицам, например, к протону, который при выбросе из ядра должен преодолеть тот же потенциальный барьер, какой преодолевается им при обратном процессе захвата. Если составное ядро относительно устойчиво и нет надобности в перераспределении частиц, то будет наблюдаться у-излучение. Поэтому реакции захвата медленных нейтронов будут иметь относительно большие поперечные сечения и будут, как правило, вести к испусканию у-лучей и образованию устойчивых ядер или, если образуются неустойчивые ядра, к испусканию р-и у-лучей. Так как и здесь существуют резонансные уровни, то и для медленных нейтронов вследствие резонансных взаимодействий возможны необычно большие поперечные сечения. Для определенных элементов: бора, кадмия и некоторых редких земель, например для диспрозия и гадолиния, были найдены поперечные сечения захвата в 103 - 10 раза превышающие геометрическое поперечное сечения ядра, определенное путем экспериментов с рассеиванием заряженных частиц. [44]
 |
Схема распада изомеров РЬ204. [45] |
Страницы: 1 2 3 4